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미국 거주용 프로토타입 건물 모델(Residential Prototype Building Models) 1
이전 글에서 이어지는 내용입니다. 이전 글을 읽지 않으신 분은 아래 글부터 들렀다 와주세요. DOE와 PNNL이 개발한 미국 프로토타입 건물 모델(Prototype Building Models) 미국 에너지부(U.S. Department of En
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자, 우리가 가지고 있는 Idf 파일을 가지고 에너지 시뮬레이션을 수행하는 것은 어렵지 않습니다.
가장 기본적인 방법은 건물 에너지 시뮬레이션을 하기 위해 필요한 수많은 계산을 직접 하는 거에요.
그러나 이는 많은 시간과 노력이 들겠죠.
건물 하나에 있는 수많은 벽체, 창문, 시스템, 사람, 외부 환경에 따른 하루 중, 년 중 온도변화...고려해야 할 변수가 수백 수천가지인데 이 계산을 언제 다 하겠어요(그러나 꼭 한번씩은 직접 계산을 해보는 것이 도움이 된답니다).
그래서 우리는 많은 공식들이 내장된 에너지 시뮬레이션 엔진을 이용할겁니다. 그러면 수많은 계산을 직접할 수고를 좀 덜 수가 있겠죠.
오늘 우리가 사용해 볼 에너지 시뮬레이션 엔진은 에너지 플러스(Energy Plus)입니다.
에너지 플러스(Energy Plus) 는 연구자들이 가장 많이 사용하는 건물 에너지 시뮬레이션 엔진이자 프로그램 중 하나입니다 (심지어 오픈소스) .
자, 아래 웹사이트에 들어가서 본인의 컴퓨터 운영체제에 맞는 에너지 플러스(Energy Plus) 를 다운받아줄게요.
EnergyPlus
energyplus.net
웹사이트에 접속해 Downloads탭에 가시면, 운영체제별 에너지 플러스(Energy Plus) 를 무료로 다운받을 수 있습니다.
자 그런데 잠깐! 최신버전 말고 Recent Release에 있는 에너지 플러스(Energy Plus) 9.5.0을 다운받아주세요.
왜냐면, 우리가 이전(https://ai-and-architecture.tistory.com/4)에 다운로드 받은 건물 프로토타입 Idf 데이터를 열어보려면 에너지 플러스(Energy Plus) 버전 9.5를 사용하셔야 문제가 없거든요. 이건 뒤에서 말씀드릴게요.
물론, 원한다면 여러가지 버전의 에너지 플러스(Energy Plus) 를 다운받아서 따로따로 사용하셔도 충돌이 일어나지 않습니다.
자, 다운을 받으셨으면 설치한 경로에 가셔서 에너지 플러스(Energy Plus) V 9-5-0 폴더를 열고 EP-Launch.exe를 찾아서 실행해주세요.
그러면, 아래와 같은 창이 뜹니다.
여기서 인풋(Input) 파일에 우리가 가지고 있는 Idf 파일을 선택해주고요, Weather file에는 거기에 맞는 epw 파일을 선택해주셔야 되는데요, Wheather file을 어디에서 가지고 와야 되는지 알려드릴게요.
프로토타입 건물 모델을 다운받았던 바로 그 웹페이지(https://www.energycodes.gov/prototype-building-models) 아래쪽에 Table 5를 보시면 날씨 파일이 있습니다.
Idf 파일과 잘 맞는 날씨 epw 파일을 다운로드 받아서 EP-Launch.exe의 Weather File에 넣어주시면 됩니다! 그리고 Simulate 버튼을 클릭해주세요.
Idf 파일 이름에 건물이 위치한 곳의 기후(Climate Zone) 가 나와있다고 이전 글 (https://ai-and-architecture.tistory.com/4) 에서 설명드렸으니 참고해주세요.
자, 그러면 아래와 같이 에너지 플러스(Energy Plus) 시뮬레이션이 진행된다는 창이 뜹니다.
에너지 플러스(Energy Plus) 시뮬레이션이 끝나면 아래와 같은 메시지가 떠요.
몇가지 경고가 있긴 하지만 에러 없이 에너지 시뮬레이션이 잘 수행되었다는 거죠? 141초 걸렸네요.
인풋 Idf 파일이 있었던 폴더에 들어가보면, html파일이 생성된 것 보이시죠?
이게 바로 에너지 시뮬레이션 결과 파일이에요. 열어보도록 하겠습니다.
자, 이렇게 Idf 파일을 이용해서 건물 에너지 시뮬레이션을 수행했고, 에너지 시뮬레이션 결과를 살펴봤어요.
그런데 뭔가 아쉽지 않으신가요?
우리가 에너지 시뮬레이션 한 건물은 대체 어떻게 생긴 건물인걸까요?
저는 공부나 연구를 할 때, 그리고 다른 사람들과 커뮤니케이션 할 때, 연구 대상이 한눈에 파악하기가 쉽고 와닿아야 좀 더 좋더라고요. 그게 바로 시각화(Visualization)의 필요성이죠.
에너지 플러스(Energy Plus) 프로그램은 강력한 에너지 시뮬레이션 엔진이에요. 그러나 시각화 기능이 뛰어나진 않습니다.
그런데 다행히도 이를 도와주는 뛰어난 프로그램이 두 가지 있습니다.
스케치업(Sketch Up) 과 오픈스튜디오(OpenStudio)입니다.
다음 글에서는 스케치업(Sketch Up) 과 오픈스튜디오(OpenStudio)를 같이 사용해서 프로토타입 건물 Idf 데이터를 살펴보고, 에너지 시뮬레이션까지 수행해보도록 할게요.
다음 글에서 만나요!
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[프로토타입 건물 모델을 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 ] 2 - 스케치업을 이용해서 IDF 파일을 OS
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